全尺寸石油管柱高温高压应力腐蚀/开裂研究及未来发展方向

• 作者: 付安庆 刘忠和 史鸿鹏 吕乃欣 尹成先 胡垚 韩燕
• 来源期刊: 石油管材与仪器
• 学科: 工学
• 关键词: 全尺寸石油管柱 高温高压 超级13Cr 残酸 腐蚀 应力腐蚀开裂
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 40-46
• 页数: 7页
• 分类号: TE983
• 字数: 3778字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.01.010

摘要

采用自主研制的全尺寸石油管高温高压应力腐蚀系统成功模拟了高温高压气井油管柱的腐蚀过程,克服了以往传统小试样高温高压腐蚀方法研究油气井管柱腐蚀的缺点.以高温高压气井常用的全尺寸超级13Cr油管(88.9 mm×7.34 mm)为研究对象,模拟酸化压裂过程中残酸返排阶段油管在120℃残酸介质中,在70 MPa内压和78.6%实际屈服强度轴向拉力载荷下的腐蚀行为及应力腐蚀开裂演化过程和机理.研究结果表明,全尺寸超级13Cr油管在残酸-高温-内压-轴向拉力共同作用下发生了严重点蚀和应力腐蚀开裂.裂纹起源于油管内壁的腐蚀坑,开裂方式为沿晶开裂,开裂过程为:随着腐蚀坑长大,在腐蚀坑部位形成"X"型裂纹,最终导致开裂.最后从三个方面系统阐述了全尺寸石油管高温高压应力腐蚀研究的未来发展方向.